周期驱动量子系统的动力学对称性及其谱学特征

量子系统的空间对称性在谱学中导致重要效应，例如选择定则与暗态。受近期实验中实现的光-物质相互作用强度日益增强的启发，我们研究了一组适用于受强周期驱动的量子系统的动力学广义对称性。基于Floquet响应理论，我们研究了旋转、粒子-空穴、手征和时间反演对称性及其在谱学中的特征，包括对称性保护的暗态（spDS）、Floquet能带选择定则（FBSR）和对称性诱导透明（siT）。具体而言，动力学旋转对称性确立了暗态条件以及非弹性光散射过程的选择定则；粒子-空穴对称性为对称性相关的Floquet态引入暗态，并在准能量交叉处产生透明效应；单独的手征对称性和时间反演对称性并不意味着暗态条件，但可结合为粒子-空穴对称性。我们的预测揭示了当量子系统进入强光-物质耦合区时出现的新物理现象，这对超导量子比特、光学或等离激元场腔中的原子与分子以及光机械系统具有重要意义。